(57)【要約】【課題】閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく、長手方向の端部に折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた金属製閉断面部材を製造する。【解決手段】金属製の板状ワークＷ１を凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部に逆方向に突出する凸部を成形し、凸部を板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより凸部を圧潰するとともに凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化し、板状ワークＷ１から閉断面部材を製造するに際し、凸部がプレス成形される前に、凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、凸状側面部において板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられるフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形する。【選択図】図１１
2010284668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板状ワークを第１のプレス成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１のプレス成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された前記板状ワークを第２のプレス成形型のダイに保持した状態で、前記凸部を第２のプレス成形型の中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、
前記第２のプレス成形工程の前に、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、前記板状ワークの凸状側面部において前記板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられ前記板状ワークの長手方向に略沿って延びるフランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形する折り曲げ成形工程をさらに備えている、
ことを特徴とする金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項２】
前記折り曲げ成形工程では、前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられた前記フランジ部がそれぞれ前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形される、ことを特徴とする請求項１に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項３】
前記折り曲げ成形工程では、上型と、該上型に対向して配置される第１のダイ及び該第１のダイに隣接して設けられる第２のダイとを有する下型とを備え、前記板状ワークを前記第１のダイに保持した状態で、前記上型を前記第１のダイに対して相対的に移動させることにより、前記上型と前記第１のダイとにより前記板状ワークの凸状側面部に設けられた前記フランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形し、前記フランジ部が折り曲げ成形された前記板状ワークを前記上型と前記第１のダイにより挟持した状態で、前記上型と前記第１のダイとをともに前記第２のダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を用いて、前記板状ワークが折り曲げ成形される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項４】
前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項５】
前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項６】
金属製の板状ワークを凸状にプレス成形するとともに前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形するためのダイ及びパンチであって相対的に移動されるダイ及びパンチと、前記板状ワークを前記ダイと挟持するブランクホルダとを有する第１のプレス成形型を備え、前記板状ワークを前記ブランクホルダと前記ダイとにより挟持した状態で、前記パンチを前記ダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形手段と、前記第１のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークを保持するダイと、前記ダイに保持された前記板状ワークの前記凸部を前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形する中子型とを有する第２のプレス成形型を備え、前記板状ワークを前記ダイに保持した状態で、前記凸部を前記中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形手段と、を備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造装置であって、
前記第２のプレス成形手段によって前記板状ワークが閉断面化される前に、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、前記板状ワークの凸状側面部において前記板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられ前記板状ワークの長手方向に略沿って延びるフランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形する折り曲げ成形手段をさらに備えている、
ことを特徴とする金属製閉断面部材の製造装置。
【請求項７】
前記折り曲げ成形手段によって、前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられた前記フランジ部がそれぞれ前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形される、ことを特徴とする請求項６に記載の金属製閉断面部材の製造装置。
【請求項８】
前記折り曲げ成形手段は、上型と、該上型に対向して配置される第１のダイ及び該第１のダイに隣接して設けられる第２のダイとを有する下型とを備えた折り曲げ成形型であって、前記板状ワークを前記第１のダイに保持した状態で、前記上型を前記第１のダイに対して相対的に移動させることにより、前記上型と前記第１のダイとにより前記板状ワークの凸状側面部に設けられた前記フランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形し、前記フランジ部が折り曲げ成形された前記板状ワークを前記上型と前記第１のダイとにより挟持した状態で、前記上型と前記第１のダイとをともに前記第２のダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を備えている、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の金属製閉断面部材の製造装置。
【請求項９】
前記第２のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形手段をさらに備えている、ことを特徴とする請求項６〜８の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造装置。
【請求項１０】
前記第２のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接手段をさらに備えている、ことを特徴とする請求項６〜９の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製の板状素材（板状ワーク）から閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において車体の基本構造の一部を構成するピラー部材、フロント及びリアのサイドフレーム、ダッシュパネルの前面下部に位置するダッシュクロスメンバ等の車体部材には、車体の強度及び剛性を確保し安全性を高める観点から高強度化及び高剛性化が求められ、しかも、燃費性能向上のために軽量化が求められている。
【０００３】
これらの要請に応えるため、前記のような車体部材は、多くの場合、金属製の閉断面部材として構成されている。このような金属製の閉断面部材の製造方法としては、例えば鋼板などの金属製の板状ワークをプレス加工によりコ字形断面の両端部に外側へ張り出すフランジ部が一体成形された断面ハット状に形成し、この断面ハット状に形成された２枚の板状ワークのフランジ部を互いに重ね合わせて閉断面状にし、その後に、フランジ部を溶接して閉断面部材を製造する方法が一般に知られている。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、閉断面部材としての三角形チューブを製造するものであるが、予め所定形状に切断した鋼板の両端部近傍を所定の曲率で曲げる第１曲げ工程と、第１曲げ工程で曲げた鋼板の中央部を所定の曲率で押し曲げる第２曲げ工程と、第２曲げ工程で成形した鋼板の前記中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ、前記両端部を上方から押さえ込んで拘束して突き合わせ、成形する拘束成形工程と、拘束成形工程の後に、除荷せずに前記両端部の突き合わせ部を溶接する溶接工程とを有する三角形チューブの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、自動車等の車両においては、燃費性能向上のためにより一層の軽量化が求められており、比較的大きな重量を占める車体部材についてもより一層の軽量化が求められている。このため、金属製の閉断面部材として構成される車体部材については、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく製造することが望まれている。
【０００７】
前記特許文献１には、閉断面部材としての三角形チューブを製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく三角形チューブを製造する方法が記載されているものの、自動車等の車両に用いられる車体部材は複雑な形状を有し、その長手方向に断面形状が複雑に変化し得るので、前記特許文献１に記載される製造方法を適用する場合には、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートを作る必要があり、自動車等の車両に用いられる車体部材に適用することはなかなか困難なものとなり得る。
【０００８】
また、自動車等の車両においては、金属製の閉断面部材として構成される車体部材がその端部において他の部材と接合される場合があり、例えば、閉断面部材として構成されるダッシュクロスメンバが、車体前後方向に延びるフロントサイドフレームの側面に接合される場合がある。
【０００９】
ダッシュクロスメンバをフロントサイドフレームの側面に接合する場合、ダッシュクロスメンバの車幅方向に延びる端部をフロントサイドフレームの側面に突き合わせた状態で全周溶接することにより、ダッシュクロスメンバをフロントサイドフレームの側面に接合することが可能であるが、かかる場合には、ダッシュクロスメンバの車幅方向に延びる端部とフロントサイドフレームとの間のギャップ裕度が小さく、十分な接合強度を確保することが困難である。
【００１０】
これに対し、図２１に示すように、ダッシュクロスメンバ１００の車幅方向に延びる端部にダッシュクロスメンバ１００の長手方向に対して略直角方向に折り曲げられたフランジ部１０１を一体的に形成し、このフランジ部１０１をフロントサイドフレーム１１０の側面に沿わせてレーザ溶接などを用いて接合させることにより、ダッシュクロスメンバ１００の車幅方向に延びる端部とフロントサイドフレーム１１０との間のギャップ裕度を大きくすることができ、十分な接合強度を確保することができるとともに、ダッシュクロスメンバ１００をフロントサイドフレーム１１０に容易に接合させることができる。
【００１１】
このように、金属製の閉断面部材として構成され他の部材と接合される車体部材については、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく製造することが望まれるとともに、閉断面部材の長手方向の端部において他の部材と接合するために用いる折り曲げ成形されたフランジ部を一体的に形成することが望まれる。
【００１２】
そこで、この発明は、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく、比較的簡単な方法によって、長手方向の端部に折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた金属製閉断面部材を精度良く製造することができる金属製閉断面部材の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法は、金属製の板状ワークを第１のプレス成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１のプレス成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された前記板状ワークを第２のプレス成形型のダイに保持した状態で、前記凸部を第２のプレス成形型の中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、前記第２のプレス成形工程の前に、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、前記板状ワークの凸状側面部において前記板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられ前記板状ワークの長手方向に略沿って延びるフランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形する折り曲げ成形工程をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【００１４】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記折り曲げ成形工程では、前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられた前記フランジ部がそれぞれ前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形される、ことを特徴としたものである。
【００１５】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記折り曲げ成形工程では、上型と、該上型に対向して配置される第１のダイ及び該第１のダイに隣接して設けられる第２のダイとを有する下型とを備え、前記板状ワークを前記第１のダイに保持した状態で、前記上型を前記第１のダイに対して相対的に移動させることにより、前記上型と前記第１のダイとにより前記板状ワークの凸状側面部に設けられた前記フランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形し、前記フランジ部が折り曲げ成形された前記板状ワークを前記上型と前記第１のダイにより挟持した状態で、前記上型と前記第１のダイとをともに前記第２のダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を用いて、前記板状ワークが折り曲げ成形される、ことを特徴としたものである。
【００１６】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項６に係る金属製閉断面部材の製造装置は、金属製の板状ワークを凸状にプレス成形するとともに前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形するためのダイ及びパンチであって相対的に移動されるダイ及びパンチと、前記板状ワークを前記ダイと挟持するブランクホルダとを有する第１のプレス成形型を備え、前記板状ワークを前記ブランクホルダと前記ダイとにより挟持した状態で、前記パンチを前記ダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形手段と、前記第１のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークを保持するダイと、前記ダイに保持された前記板状ワークの前記凸部を前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形する中子型とを有する第２のプレス成形型を備え、前記板状ワークを前記ダイに保持した状態で、前記凸部を前記中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形手段と、を備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造装置であって、前記第２のプレス成形手段によって前記板状ワークが閉断面化される前に、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、前記板状ワークの凸状側面部において前記板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられ前記板状ワークの長手方向に略沿って延びるフランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形する折り曲げ成形手段をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【００１９】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において、前記折り曲げ成形手段によって、前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられた前記フランジ部がそれぞれ前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形される、ことを特徴としたものである。
【００２０】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項６又は７に係る発明において、前記折り曲げ成形手段は、上型と、該上型に対向して配置される第１のダイ及び該第１のダイに隣接して設けられる第２のダイとを有する下型とを備えた折り曲げ成形型であって、前記板状ワークを前記第１のダイに保持した状態で、前記上型を前記第１のダイに対して相対的に移動させることにより、前記上型と前記第１のダイとにより前記板状ワークの凸状側面部に設けられた前記フランジ部を前記板状ワークの長手方向に対して所定角度折り曲げ成形し、前記フランジ部が折り曲げ成形された前記板状ワークを前記上型と前記第１のダイとにより挟持した状態で、前記上型と前記第１のダイとをともに前記第２のダイに対して相対的に移動させることにより、前記板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を備えている、ことを特徴としたものである。
【００２１】
また更に、本願の請求項９に係る発明は、請求項６〜８の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形手段をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【００２２】
また更に、本願の請求項１０に係る発明は、請求項６〜９の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形手段によってプレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接手段をさらに備えている、ことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法によれば、板状ワークを凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部に逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、凸部を板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、第２のプレス成形工程の前に、凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、凸状側面部において板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられるフランジ部を板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形する折り曲げ成形工程をさらに備えていることにより、成形工程を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく長手方向の端部に折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。
【００２４】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、折り曲げ成形工程では、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられたフランジ部がそれぞれ板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形されることにより、長手方向の端部において左右両側にフランジ部が設けられた金属製閉断面部材を製造することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２５】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、折り曲げ成形工程では、板状ワークを第１のダイに保持した状態で、上型と第１のダイとにより板状ワークの凸状側面部に設けられたフランジ部を板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形し、板状ワークを上型と第１のダイにより挟持した状態で、上型と第１のダイとをともに第２のダイに対して相対的に移動させることにより凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を用いて板状ワークが折り曲げ成形されることにより、比較的簡単な方法によって、金属製閉断面部材の長手方向の端部に設けられたフランジ部の折り曲げ成形と凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部の折り曲げ成形とをともに行うことができる。
【００２６】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを、中子型の凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えていることにより、プレス成形面と反対側の面についても、比較的簡単な方法によって高い成形精度を得ることが可能である。
【００２７】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【００２８】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、板状ワークを凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部に逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形手段と、凸部を板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形手段とを備え、板状ワークが閉断面化される前に、凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ折り曲げ成形するとともに、凸状側面部において板状ワークの長手方向の端部に一体的に設けられるフランジ部を板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形する折り曲げ成形手段をさらに備えていることにより、成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な装置によって、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく長手方向の端部に折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。
【００２９】
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、折り曲げ成形手段によって、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部に設けられたフランジ部がそれぞれ板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形されることにより、長手方向の端部において左右両側にフランジ部が設けられた金属製閉断面部材を製造することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００３０】
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、折り曲げ成形手段は、板状ワークを第１のダイに保持した状態で、上型と第１のダイとにより板状ワークの凸状側面部に設けられたフランジ部を板状ワークの長手方向に対して折り曲げ成形し、板状ワークを上型と第１のダイとにより挟持した状態で、上型と第１のダイとをともに第２のダイに対して相対的に移動させることにより、凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型を備えていることにより、比較的簡単な成形手段によって、金属製閉断面部材の長手方向の端部に設けられたフランジ部の折り曲げ成形と凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部の折り曲げ成形とをともに行うことができる。
【００３１】
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、第２のプレス成形手段によってプレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを、中子型の凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形手段をさらに備えていることにより、プレス成形面と反対側の面についても、比較的簡単な手段によって高い成形精度を得ることが可能である。
【００３２】
また更に、本願の請求項１０に係る発明によれば、第２のプレス成形手段によってプレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接手段をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。
【図３】図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図である。
【図４】フロントサイドフレームを製造するための板状ワークを示す図である。
【図５】板状ワークをプレス成形するための第１のプレス成形装置のプレス成形型を示す斜視図である。
【図６】図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿ったプレス成形型の断面図である。
【図７】第１のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図である。
【図８】第１のプレス成形装置によってプレス成形された板状ワークを示す斜視図である。
【図９】図８におけるＹ９−Ｙ９線に沿った板状ワークの断面図である。
【図１０】第１のプレス成形装置によるプレス成形工程の後にトリミング工程が行われた板状ワークの要部を示す斜視図である。
【図１１】板状ワークの凸状側面部における凸状頂面部側と反対側の端部と長手方向の端部に設けられるフランジ部とを折り曲げ成形するための折り曲げ成形装置の折り曲げ成形型を示す斜視図である。
【図１２】図１１におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った折り曲げ成形型の断面図である。
【図１３】図１１におけるＹ１３−Ｙ１３線に沿った折り曲げ成形型の断面図である。
【図１４】折り曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１２に示す断面において上型と板状ワークとが接触した状態を示す図である。
【図１５】折り曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１３に示す断面において上型と板状ワークとが接触した状態を示す図である。
【図１６】折り曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１２に示す断面において第１のダイと第４のダイとが接触した状態を示す図である。
【図１７】第２のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図である。
【図１８】図１７（ａ）のＡ部を拡大して示す要部拡大図である。
【図１９】フロントサイドフレームの図３（ｂ）に示す断面に対応する断面について第２のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図である。
【図２０】決め押し成形工程を説明するための説明図である。
【図２１】ダッシュクロスメンバがフロントサイドフレームに接合された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語など特定の方向を意味する用語を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００３５】
図１は、本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。本実施形態では、金属製の板状ワークを閉断面状に形成して製造する金属製閉断面部材として、図１に示すように自動車のサイドボディ１０に結合されるフロントサイドフレーム２０を例に説明するが、これに限定されるものでなく、サイドボティ１０に結合されるリアサイドフレーム３０などの閉断面状に形成されるその他の車体部材に適用してもよく、さらには、車体部材に限らず閉断面状に形成されるその他の金属製の閉断面部材に適用することも可能であるが、本実施形態に係る金属製閉断面部材の製造は、長手方向の端部に他の部材と接合するために用いる折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた閉断面部材について適用するものである。
【００３６】
図２は、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。また、図３は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図であり、図３の（ａ）は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図、図３の（ｂ）は、図２におけるＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図を示している。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０は、長手方向に延びるとともに閉断面状に形成される閉断面部材として構成されており、上面部２１と、下面部２２と、右側面部２３と、左側面部２４と、上面部２１から右側面部２３に向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部２５と、上面部２１から左側面部２４に向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部２６と、下面部２２から右側面部２３に向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部２７と、下面部２２から左側面部２４に向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部２８によって中空部２９を有する断面八角形状に形成されている。
【００３８】
フロントサイドフレーム２０は、上面部２１と下面部２２とが長手方向に沿って平行に成形されるとともに短手方向の断面長さが略同一に成形されているが、図２に示すように、断面形状は長手方向において変化して成形されている。フロントサイドフレーム２０は、図３（ａ）に示す断面においては、左側面部２４、第１の傾斜側面部２５及び第３の傾斜側面部２７が、図３（ｂ）に示す断面における左側面部２４、第１の傾斜側面部２５及び第３の傾斜側面部２７のそれぞれの断面長さよりも短い断面長さを有するように形成され、右側面部２３、第２の傾斜側面部２６及び第４の傾斜側面部２８が、図３（ｂ）に示す断面における右側面部２３、第２の傾斜側面部２６及び第４の傾斜側面部２８のそれぞれの断面長さよりも長い断面長さを有するように形成されている。また、下面部２２に対する第３の傾斜側面部２７の傾斜角度及び下面部２２に対する第４の傾斜側面部２８の傾斜角度はそれぞれ、長手方向に一定の所定の角度で形成されている。フロントサイドフレーム２０にはまた、右側面部２３及び第１の傾斜側面部２５に中空部２９の内方側に窪む複数のビード３１が形成されている。
【００３９】
本実施形態ではまた、金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０に、その長手方向における両端部においてそれぞれフロントサイドフレーム２０の長手方向に対して略直角方向に折り曲げられたフランジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが一体的に設けられている。図２に示すように、フロントサイドフレーム２０の右側面部２３においてその長手方向における前方側端部及び後方側端部にそれぞれフロントサイドフレーム２０の長手方向に対して略直角方向に延びるフランジ部２３ａ及び２３ｂが設けられ、フロントサイドフレーム２０の左側面部２４においてその長手方向における前方側端部及び後方側端部にそれぞれフロントサイドフレーム２０の長手方向に対して略直角方向に延びるフランジ部２４ａ及び２４ｂが設けられている。
【００４０】
このように、フロントサイドフレーム２０の長手方向における端部にフロントサイドフレーム２０の長手方向に対して略直角方向に延びるフランジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが一体的に形成されることにより、このフランジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを用いてフロントサイドフレーム２０を他の部材と接合することが可能である。これにより、フロントサイドフレーム２０の長手方向における端部を他の部材と接触させた状態で全周溶接する場合に比して、フロントサイドフレーム２０の接合強度を高めることができるとともに、フロントサイドフレーム２０を容易に接合させることができる。
【００４１】
次に、このようにして構成される本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０の製造について説明する。
本実施形態では、フロントサイドフレーム２０を製造するに際し、先ず、例えば鋼板などの略平板状に形成された矩形状の金属製の板状素材（板状ワーク）を用意し、この板状ワークをトリミングし、フロントサイドフレーム２０のフランジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂとなる部分を形成する。
【００４２】
図４は、フロントサイドフレームを製造するための板状ワークを示す図である。図４に示すように、板状ワークＷ１は、図示しない第１のトリミング手段によって、板状ワークＷ１の長手方向においてトリミングラインＬ１の外側に位置する部分がトリミングされ、板状ワークＷ１には、板状ワークＷ１の長手方向における両端部において板状ワークＷ１の長手方向に沿って突出して延びるフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが形成される。なお、トリミングラインＬ１は、後述するように、板状ワークＷ１が凸状にプレス成形された際に、フランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇが凸状側面部Ｗ３の第１の凸状側面部Ｗ３ａに沿って形成されるように設定され、フランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが凸状側面部Ｗ４の第１の凸状側面部Ｗ４ａに沿って形成されるように設定されている。
【００４３】
板状ワークＷ１の長手方向における両端部にフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが形成されるように板状ワークＷ１をトリミングした後には、板状ワークＷ１を凸状にプレス成形し、具体的にはドロー（絞り）成形し、フロントサイドフレーム２０の形状に応じた所定形状に成形する。
【００４４】
図５は、板状ワークをプレス成形するための第１のプレス成形装置のプレス成形型を示す斜視図であり、図６は、図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿った第１のプレス成形装置のプレス成形型の断面図である。なお、図５では、プレス成形型のダイについてはその下面のみを示し、プレス成形型のブランクホルダについてはその上面のみを示している。
【００４５】
板状ワークＷ１をプレス成形するための第１のプレス成形手段としての第１のプレス成形装置は、図５及び図６に示すように、板状ワークＷ１を凸状にプレス成形するとともに板状ワークＷ１の凸状に成形される凸状頂面部に板状ワークＷ１の凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形するためのダイ４５及びパンチ４２であって相対的に移動されるダイ４５及びパンチ４２と、板状ワークＷ１をダイ４５と挟持するブランクホルダ４１とを有するプレス成形型（第１のプレス成形型）４０を備えている。
【００４６】
プレス成形型４０のダイ４５には、その下面４５ａに凹状に窪む凹部４５ｂが設けられ、凹部４５ｂ内に板状ワークＷ１をプレス成形するための成形空間４５ｃが形成されている。ダイ４５に設けられる凹部４５ｂは、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に形成され、略平面状に形成される底面部４５ｄと、底面部４５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部４５ｅと、第１の傾斜壁部４５ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部４５ｆと、底面部４５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部４５ｉと、第２の傾斜壁部４５ｉから垂直方向下方に延びる左縦壁部４５ｊとを備えている。また、凹部４５ｂの底面部４５ｄには、底面部４５ｄから成形空間４５ｃの内方側に向かって断面円弧状に突出する凸部４５ｍが設けられ、この凸部４５ｍは、図５に示すように、底面部４５ｄにおいて長手方向に連続して設けられている。
【００４７】
プレス成形型４０のパンチ４２は、ブランクホルダ４１の内周面部４１ａに外周面部４２ａが嵌め合わせられるとともに、図示しないパンチ移動機構によって上下方向に移動され、ダイ４５に対して相対的に移動されるようになっている。パンチ４２は、ダイ４５との間で板状ワークＷ１をプレス成形するために、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に形成され、パンチ４２の頭部は、略平面状に形成される上面部４２ｄと、上面部４２ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部４２ｅと、第１の傾斜壁部４２ｅから垂直方向下方に延び外周面部４２ａの一部を構成する右縦壁部４２ｆと、上面部４２ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部４２ｉと、第２の傾斜壁部４２ｉから垂直方向下方に延び外周面部４２ａの一部を構成する左縦壁部４２ｊとを備えている。また、パンチ４２の上面部４２ｄには、上面部４２ｄから断面円弧状に窪む凹部４２ｍが設けられ、この凹部４２ｍは、上面部４２ｄにおいて長手方向に連続して設けられている。
【００４８】
プレス成形型４０のブランクホルダ４１は、板状ワークＷ１をダイ４５に対して押さえるためのものであり、板状ワークＷ１を保持した状態で板状ワークＷ１をダイ４５と挟持するように、図示しないブランクホルダ移動機構によって上下方向に移動されるようになっている。
【００４９】
また、前記第１のプレス成形装置は、該第１のプレス成形装置を総合的に制御する第１のプレス成形装置用制御ユニット（不図示）を備えており、該制御ユニットは、パンチ４２及びブランクホルダ４１の移動機構などの各種作動を制御する。なお、前記第１のプレス成形装置用制御ユニット、並びに後述する第２のプレス成形装置用制御ユニット及び折り曲げ成形装置用制御ユニットは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００５０】
このようにして構成されるプレス成形型４０を備えた第１のプレス成形装置では、板状ワークＷ１をブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持した状態で、パンチ４２をダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１をプレス成形することにより、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に板状ワークＷ１がプレス成形されるようになっている。なお、プレス成形型４０のダイ４５には、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ及び左縦壁部４５ｊにビード３１の形状に応じて成形空間４５ｃの内方側に向かって突出するビード形成用突出部（不図示）が形成され、プレス成形型４０のパンチ４２には、第２の傾斜壁部４２ｉ及び左縦壁部４２ｊにビード３１の形状に応じて凹状に窪むビード形成用溝部（不図示）が形成されている。
【００５１】
前記第１のプレス成形装置を用いて板状ワークＷ１をプレス成形する際には、図６に示すように、ブランクホルダ４１とダイ４５とが離間して配置され、パンチ４２の上面部４２ｄがブランクホルダ４１の上面４１ｂよりも下方に配置された状態で、板状ワークＷ１がブランクホルダ４１の上面４１ｂに保持される。そして、プレス成形型４０のブランクホルダ４１が上方へ移動され、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより板状ワークＷ１の短手方向の両端部が挟持された後に、パンチ４２が上方へ移動され、パンチ４２がダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動され、板状ワークＷ１がプレス成形される。
【００５２】
図７は、第１のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図であり、図７の（ａ）は、ブランクホルダとダイとにより板状ワークが挟持された後に、パンチが上方へ移動されて板状ワークがプレス成形されている状態を示し、図７の（ｂ）は、パンチがさらに上方へ移動されて板状ワークがさらにプレス成形された状態を示している。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、板状ワークＷ１がブランクホルダ４１とダイ４５により挟持された状態で、パンチ４２がダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動されることにより、パンチ４２の上面部４２ｄによって板状ワークＷ１が断面台形状にプレス成形される。さらにパンチ４２が上方へ移動されると、図７（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１がさらにプレス成形され、パンチ４２とダイ４５とにより板状ワークＷ１が所定形状に成形される。
【００５４】
図８は、第１のプレス成形装置によってプレス成形された板状ワークを示す斜視図であり、図９は、図８におけるＹ９−Ｙ９線に沿った板状ワークの断面図である。図８及び図９に示すように、板状ワークＷ１は、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持された板状ワークＷ１の短手方向の両端部を除く短手方向の中央部分がダイ４５に対するパンチ４２の移動方向に突出させられて凸状にプレス成形され、凸状頂面部Ｗ２と、凸状頂面部Ｗ２の両側に成形される凸状側面部Ｗ３、Ｗ４とを有している。
【００５５】
プレス成形された板状ワークＷ１は、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの底面部４５ｄとパンチ４２の上面部４２ｄとにより凸状頂面部Ｗ２が成形され、凸状頂面部Ｗ２には、底面部４５ｄに設けられた凸部４５ｍと上面部４２ｄに設けられた凹部４２ｍとにより板状ワークＷ１の凸状に突出する方向と逆方向に断面円弧状に突出する凸部Ｗ２ａが長手方向に連続して設けられている。また、凸状頂面部Ｗ２は、図８に示すように、凸部Ｗ２ａによって凸部Ｗ２ａの右側に位置する右凸状頂面部Ｗ２ｂと凸部Ｗ２ａの左側に位置する左凸状頂面部Ｗ２ｃとに分割され、凸状頂面部Ｗ２の凸部Ｗ２ａによって分割される部分Ｗ２ｂ、Ｗ２ｃの短手方向における断面長さが長手方向において変化するように成形されている。
【００５６】
凸状頂面部Ｗ２の右側には、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの第１の傾斜壁部４５ｅ及び右縦壁部４５ｆとパンチ４２の第１の傾斜壁部４２ｅ及び右縦壁部４２ｆとにより凸状側面部Ｗ３が成形され、凸状側面部Ｗ３は、凹部４５ｂの第１の傾斜壁部４５ｅとパンチ４２の第１の傾斜壁部４２ｅとにより成形され凸状頂面部Ｗ２、具体的には右凸状頂面部Ｗ２ｂから右斜め下方に傾斜する第１の右凸状側面部Ｗ３ａと、凹部４５ｂの右縦壁部４５ｆとパンチ４２の右縦壁部４２ｆとにより成形され第１の右凸状側面部Ｗ３ａから垂直方向下方に延びる第２の右凸状側面部Ｗ３ｂとを有している。また、凸状側面部Ｗ３には、具体的には第１の右凸状側面部Ｗ３ａには、板状ワークＷ１の長手方向における両端部に板状ワークＷ１の長手方向に沿って突出して延びるフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇが設けられている。
【００５７】
一方、凸状頂面部Ｗ２の左側には、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ及び左縦壁部４５ｊとパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉ及び左縦壁部４２ｊとにより凸状側面部Ｗ４が成形され、凸状側面部Ｗ４は、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉとパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉとにより成形され凸状頂面部Ｗ２、具体的には左凸状頂面部Ｗ２ｃから左斜め下方に傾斜する第１の左凸状側面部Ｗ４ａと、凹部４５ｂの左縦壁部４５ｊとパンチ４２の左縦壁部４２ｊとにより成形され第１の左凸状側面部Ｗ４ａから垂直方向下方に延びる第２の左凸状側面部Ｗ４ｂとを有している。また、凸状側面部Ｗ４には、具体的には第１の左凸状側面部Ｗ４ａには、板状ワークＷ１の長手方向における両端部に板状ワークＷ１の長手方向に沿って突出して延びるフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが設けられている。
【００５８】
プレス成形された板状ワークＷ１にはまた、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ及び左縦壁部４５ｊに形成される前記ビード形成用突出部とパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉ及び左縦壁部４２ｊに形成される前記ビード形成用溝部とにより、凸状側面部Ｗ４、具体的には第１及び第２の左凸状側面部Ｗ４ａ、Ｗ４ｂにビードＷ４ｆが形成される。
【００５９】
本実施形態では、板状ワークＷ１をプレス成形する際に、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の短手方向の両端部がブランクホルダ４１によりダイ４５に対して押圧され、プレス成形された板状ワークＷ１にしわが発生することが防止されている。
【００６０】
また、凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａ、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び左凸状頂面部Ｗ２ｃはそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の下面部２２、第４の傾斜側面部２８及び第３の傾斜側面部２７の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ３の第１の右凸状側面部Ｗ３ａがフロントサイドフレーム２０の左側面部２４の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ３の第２の右凸状側面部Ｗ３ｂがフロントサイドフレーム２０の第２の傾斜側面部２６及び上面部２１の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ４の第１の左凸状側面部Ｗ４ａがフロントサイドフレーム２０の右側面部２３の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ４の第２の左凸状側面部Ｗ４ｂがフロントサイドフレーム２０の第１の傾斜側面部２５及び上面部２１の形状に応じて成形されている。
【００６１】
なお、本実施形態では、金属製の板状ワークＷ１をプレス成形型４０のブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持した状態で、プレス成形型４０のパンチ４２をダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１をプレス成形しているが、パンチ４２を固定した状態で、板状ワークＷ１を挟持したブランクホルダ４１とダイ４５とをパンチ４２に対して相対的に移動させてプレス成形するようにしてもよい。
【００６２】
このようにしてプレス成形型４０を備えた第１のプレス成形装置によって板状ワークＷ１がプレス成形された後、プレス成形された板状ワークＷ１は、図示しない第２のトリミング手段によって、図９に示すトリミングラインＬ２の下側に位置する部分がトリミングされ、板状ワークＷ１の短手方向における両端部Ｗ５が切り取られる。
【００６３】
図１０は、第１のプレス成形装置によるプレス成形工程の後にトリミング工程が行われた板状ワークの要部を示す斜視図であり、図１０では、板状ワークＷ１の長手方向における前方側端部近傍のみを示している。第１のプレス成形装置によるプレス成形工程の後にトリミング工程が行われた板状ワークＷ１には、図１０において斜線ハッチングで示されるように、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、具体的には第１の右凸状側面部Ｗ３ａにおいて板状ワークＷ１の長手方向の前方側端部に板状ワークＷ１の長手方向に沿って延びるフランジ部Ｗ３ｆが一体的に設けられるとともに、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ４、具体的には第１の左凸状側面部Ｗ４ａにおいて板状ワークＷ１の長手方向の前方側端部に板状ワークＷ１の長手方向に沿って延びるフランジ部Ｗ４ｆが一体的に設けられている。また、板状ワークＷ１の長手方向の後方側端部についても、凸状側面部Ｗ３の第１の右凸状側面部Ｗ３ａに板状ワークＷ１の長手方向に沿って延びるフランジ部Ｗ３ｇが一体的に設けられ、凸状側面部Ｗ４の第１の左凸状側面部Ｗ４ａに板状ワークＷ１の長手方向に沿って延びるフランジ部Ｗ４ｇが一体的に設けられている。
【００６４】
次に、板状ワークＷ１は、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部、具体的には、図９に示す凸状側面部Ｗ３の第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、凸状側面部Ｗ４の第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ４ｅが板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形されるとともに、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４において板状ワークＷ１の長手方向の端部に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが板状ワークＷ１の長手方向に対して折り曲げ成形される折り曲げ成形工程が行われる。
【００６５】
図１１は、板状ワークの凸状側面部における凸状頂面部側と反対側の端部と長手方向の端部に設けられるフランジ部とを折り曲げ成形するための折り曲げ成形装置の折り曲げ成形型を示す斜視図であり、図１２は、図１１におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った折り曲げ成形型の断面図、図１３は、図１１におけるＹ１３−Ｙ１３線に沿った折り曲げ成形型の断面図である。なお、図１１では、図を見やすくするために、折り曲げ成形型に保持される板状ワークを上方側に離した状態で示し、図１３では、第１のダイ４５の下方に配置される第４のダイを省略して示している。
【００６６】
図１１から図１３に示すように、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形するとともに、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４において板状ワークＷ１の長手方向の端部に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを板状ワークＷ１の長手方向に対して所定角度折り曲げ成形する折り曲げ成形手段としての折り曲げ成形装置は、図示しない上型移動機構によって上下方向に移動可能に構成される上型５５と、上型５５に対向して配置され、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を保持するための第１のダイ５１と、第１のダイ５１に隣接して設けられ第１のダイ５１の外周面５１ａに嵌め合わせられる第２のダイ５２とを有する下型とを備えた折り曲げ成形型５０を備えている。折り曲げ成形型５０の前記下型にはまた、第２のダイ５２を支持する第３のダイ５３と、第１のダイ５１の下方に配置される第４のダイ５４とを有している。
【００６７】
折り曲げ成形型５０の第１のダイ５１は、図示しない付勢手段によって上方へ付勢され、第４のダイ５４と離間した状態で配置されている。第１のダイ５１の上面５１ｂは、図１２に示すように、その右側部分が、凸状側面部Ｗ４、具体的には第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの端部Ｗ４ｅを折り曲げ成形するために、第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの折り曲げ成形すべき端部Ｗ４ｅが第２のダイ５２の上方に位置付けられた状態で板状ワークＷ１を保持するように、凸状頂面部Ｗ２及び凸状側面部Ｗ４の形状に応じて形成されている。
【００６８】
また、第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分は、図１３に示すように、凸状側面部Ｗ４において板状ワークＷ１の長手方向の端部に設けられたフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを板状ワークＷ１の長手方向に対して所定角度折り曲げ成形するために、凸状側面部Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが第１のダイ５１の上面５１ｂから板状ワークＷ１の長手方向に突出した状態で保持されるように形成されている。
【００６９】
第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分も同様に、凸状側面部Ｗ３、具体的には第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの端部Ｗ３ｅを折り曲げ成形するために、第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの折り曲げ成形すべき端部Ｗ３ｅが第２のダイ５２の上方に位置付けられた状態で板状ワークＷ１を保持するように、凸状頂面部Ｗ２及び凸状側面部Ｗ３の形状に応じて形成されるとともに、凸状側面部Ｗ３において板状ワークＷ１の長手方向の端部に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇを板状ワークＷ１の長手方向に対して所定角度折り曲げ成形するために、凸状側面部Ｗ３に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇが第１のダイ５１の上面５１ｂから板状ワークＷ１の長手方向に突出した状態で保持されるように形成されている。
【００７０】
一方、折り曲げ成形型５０の上型５５は、第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分に保持された板状ワークＷ１を押圧するための第１のパンチ５６と、第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分に保持された板状ワークＷ１を押圧するための第２のパンチ５７とを備えている。
【００７１】
第１のパンチ５６は、図１１に示すように、その下面５６ａに凹状に窪む凹部５６ｂが設けられ、凹部５６ｂは、図１２に示すように、その底面部５６ｃが、板状ワークＷ１を上方側から押圧することができるように凸状側面部Ｗ４の形状に応じて形成されるとともに、その側面部５６ｄ、５６ｅがそれぞれ、第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分に保持された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを折り曲げ成形することができるように、底面部５６ｃに対して略直角方向に延びるように形成されている。
【００７２】
第２のパンチ５７についても同様に、その下面５７ａに凹状に窪む凹部５７ｂが設けられ、凹部５７ｂは、その底面部５７ｃが、図１２に示すように、板状ワークＷ１を上方側から押圧することができるように凸状側面部Ｗ３の形状に応じて形成されるとともに、その側面部が、第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分に保持された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇを折り曲げ成形することができるように、底面部５７ｃに対して略直角方向に延びるように形成されている。
【００７３】
このようにして構成される折り曲げ成形型５０を備えた折り曲げ成形装置にはまた、上型５５の移動機構を制御する折り曲げ成形装置用制御ユニットが備えられており、該制御ユニットは、上型５５、具体的には第１のパンチ５６及び第２のパンチ５７の上下方向の移動を制御する。
【００７４】
前記折り曲げ成形装置を用いて板状ワークＷ１を折り曲げ成形する際には、第１のダイ５１が前記付勢手段によって上方へ付勢された状態で、板状ワークＷ１が、図１２及び図１３に示すように、第１の左凸状側面部Ｗ４ａを下側にして第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分に、第１の左凸状側面部Ｗ４ａに設けられるフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが第１のダイ５１から板状ワークＷ１の長手方向に突出するようにして保持される。
【００７５】
図１４から図１６は、折り曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１４は、図１２に示す断面において上型と板状ワークとが接触した状態を示す図、図１５は、図１３に示す断面において上型と板状ワークとが接触した状態を示す図、図１６は、図１２に示す断面において第１のダイと第４のダイとが接触した状態を示す図である。第１のダイ５１の上面５１ｂに板状ワークＷ１が保持された状態で、上型５５が下方へ移動されると、図１４及び図１５に示すように、第１のダイ５１に保持された板状ワークＷ１のフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが第１のパンチ５６と第１のダイ５１とにより、板状ワークＷ１の長手方向に対して直角方向である９０度折り曲げ成形され、上型５５の第１のパンチ５６に設けられた凹部５６ｂの底面部５６ｃと板状ワークＷ１とが接触する。
【００７６】
上型５５の第１のパンチ５６と板状ワークＷ１とが接触した状態からさらに、上型５５が下方へ移動されると、図１６に示すように、上型５５の第１のパンチ５６と第１のダイ５１とにより板状ワークＷ１を挟持した状態で上型５５の第１のパンチ５６と第２のダイ５２とにより凸状側面部Ｗ４の第２の右凸状側面部Ｗ４ｂの端部Ｗ４ｅが板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形され、第１のダイ５１が第４のダイ５４に接触すると、板状ワークＷ１の折り曲げ成形を終了する。
【００７７】
板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ４の端部Ｗ４ｅの折り曲げ成形及びフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇの折り曲げ成形が終了すると、上型５５が上方へ移動され、第１のダイ５１及び第１のダイ５１に保持された板状ワークＷ１が上方へ移動されて最初の位置に戻される。そして、図１６において二点鎖線で示すように、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を９０度回転させて、板状ワークＷ１が、第１の右凸状側面部Ｗ３ａを下側にして第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分に保持され、同様にして、第１のダイ５１に保持された板状ワークＷ１のフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇが第２のパンチ５７と第１のダイ５１とにより、板状ワークＷ１の長手方向に対して直角方向である９０度折り曲げ成形されるとともに、上型５５の第２のパンチ５７と第１のダイ５１とにより板状ワークＷ１を挟持した状態で上型５５の第２のパンチ５７と第２のダイ５２とにより凸状側面部Ｗ３の第２の左凸状側面部Ｗ３ｂの端部Ｗ３ｅが板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形される。
【００７８】
このようにして、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅがともに内方側へ折り曲げ成形されるとともに、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが板状ワークＷ１の長手方向に対して折り曲げ成形された後、板状ワークＷ１は、凸状頂面部Ｗ２に設けられた凸部Ｗ２ａが凸部Ｗ２ａの突出方向と反対方向である板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形され、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へ変位させられて板状ワークＷ１が閉断面化される。
【００７９】
図１７は、第２のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図であり、図１７の（ａ）は、板状ワークをプレス成形して閉断面化させるためのプレス成形装置のプレス成形型に板状ワークが保持された状態を示し、図１７の（ｂ）は、板状ワークの凸状頂面部に形成された凸部がプレス成形型の中子型によりプレスされている状態を示し、図１７の（ｃ）は、板状ワークの凸状頂面部に形成された凸部がプレス成形型の中子型によりプレス成形され凸状側面部の端部どうしが突き合わせられ閉断面化された状態を示し、図１７（ｂ）及び図１７（ｃ）では、プレス成形型のパンチを省略して示している。また、図１７では、プレス成形工程を説明するために、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、後述する図１９では、フロントサイドフレームの図３（ｂ）に示す断面に対応する断面について示している。なお、図１７及び後述する図１８、図２０では、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ４ｆを二点鎖線で示している。
【００８０】
図１７（ａ）に示すように、第１のプレス成形装置によって凸状にプレス成形された板状ワークＷ１をプレス成形して閉断面化させるための第２のプレス成形手段としての第２のプレス成形装置は、板状ワークＷ１を保持するためのダイ６１と、ダイ６１の上方に配置され、ダイ６１に保持された板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形するための中子型６５と、中子型６５の上方に配置され、閉断面化された凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形するためのパンチ６７と、を有するプレス成形型（第２のプレス成形型）６０を備えている。
【００８１】
プレス成形型６０のダイ６１は、図１７（ａ）に示すように、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２を保持するための上面６１ａに凹状に窪む凹部６２が設けられている。図１８は、図１７（ａ）のＡ部を拡大して示す要部拡大図であり、図１８に示すように、ダイ６１に設けられる凹部６２は、底面部６２ａと、側壁部６２ｂ、６２ｃ、具体的には図１８において右側に位置する右側壁部６２ｂと左側に位置する左側壁部６２ｃとを備え、長手方向に連続して延びている。
【００８２】
プレス成形型６０のダイ６１に設けられる凹部６２の底面部６２ａは、フロントサイドフレーム２０の下面部２２の形状に応じて形成されており、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａの断面長さ、すなわち断面円弧長Ｌ１１と略同一の断面長さＬ２１を有するように形成されている。また、凹部６２の側壁部６２ｂ及び６２ｃはそれぞれ、長手方向に変化する凸状頂面部Ｗ２の断面長さの最も短い断面長さと略同一の断面長さを有するように形成され、具体的には、凹部６２の右側壁部６２ｂが、左凸状頂面部Ｗ２ｃの断面長さＬ１２の最も短い断面長さと略同一の断面長さＬ２２を有するように形成され、凹部６２の左側壁部６２ｃが、右凸状頂面部Ｗ２ｂの断面長さＬ１３の最も短い断面長さと略同一の断面長さＬ２３を有するように形成され、凹部６２の側壁部６２ｂ及び６２ｃの底面部６２ａに対する傾斜角度はそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて長手方向に略一定の所定の角度で形成されている。なお、プレス成形型６０のダイ６１は、ダイ６１に保持された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられ折り曲げ成形されたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇと干渉しないように形成されている。
【００８３】
プレス成形型６０の中子型６５は、凸状頂面部Ｗ２に設けられた凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形するようにダイ６１の上方に配置されている。この中子型６５は、板状ワークＷ１よりも長手方向に長く形成され、図１７（ａ）に示すように、上面部６５ａと、下面部６５ｂと、右側面部６５ｃと、左側面部６５ｄと、上面部６５ａから右側面部６５ｃに向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部６５ｅと、上面部６５ａから左側面部６５ｄに向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部６５ｆと、下面部６５ｂから右側面部６５ｃに向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部６５ｇと、下面部６５ｂから左側面部６５ｄに向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部６５ｈと、を備えている。中子型６５の下面部６５ｂ、第３の傾斜側面部６５ｇ及び第４の傾斜側面部６５ｈはそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の下面部２２、第３の傾斜側面部２７及び第４の傾斜側面部２８の形状に応じて形成され、中子型６５の上面部６５ａ、第１の傾斜側面部６５ｅ及び第２の傾斜側面部６５ｆはそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の上面部２１、第１の傾斜側面部２５及び第２の傾斜側面部２６の形状に応じて形成されている。
【００８４】
また、プレス成形型６０の中子型６５は、板状ワークＷ１が閉断面化される際に、フロントサイドフレーム２０の断面幅よりも狭い断面幅を有するように、具体的には、図１７（ｃ）に示すように、中子型６５の右側面部６５ｃと左側面部６５ｄとの間の断面幅Ｌ３１が、フロントサイドフレーム２０の右側面部２３と左側面部２４に対応する、プレス成形された板状ワークＷ１の第１の左凸状側面部Ｗ４ａと第１の右凸状側面部Ｗ３ａとの間の断面幅Ｌ３２よりも狭い断面幅を有するように形成されている。なお、中子型６５の下面部６５ｂの短手方向の断面幅は、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａの断面長さＬ１１と略同一に設定されている。
【００８５】
このようにして形成された中子型６５は、図示しない中子型上下方向移動機構によって上下方向に移動されるようになっているとともに、図示しない中子型前後方向移動機構によって板状ワークＷ１が閉断面化された後に閉断面状に形成された閉断面部材の長手方向に抜けるようになっている。
【００８６】
プレス成形型６０のパンチ６７は、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突き合わせられ閉断面化された後に、突きあわせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを、中子型６５の凸状頂面部Ｗ２、より具体的には凸部Ｗ２ａをプレスする面部（下面部）６５ｂと反対側の面部（上面部）６５ａに押し当てて決め押し成形するためのパンチであり、図示しないパンチ移動機構によって上下方向に移動されるようになっている。
【００８７】
また、前記第２のプレス成形装置には、該第２のプレス成形装置を総合的に制御する第２のプレス成形装置用制御ユニット（不図示）が備えられており、該制御ユニットは、中子型６５及びパンチ６７の移動機構などの各種作動を制御する。
【００８８】
このようにして構成されるプレス成形型６０を備えた第２のプレス成形装置では、前記第１のプレス成形装置によってプレス成形され、前記折り曲げ成形装置によって折り曲げ成形された板状ワークＷ１をプレス成形型６０のダイ６１に、該ダイ６１に設けられた凹部６２上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが配置されるように保持した状態で、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形し、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化することができるようになっている。
【００８９】
前記第２のプレス成形装置を用いて板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを凹部６２内でプレス成形する際には、図１７（ａ）に示すように、板状ワークＷ１がプレス成形型６０のダイ６１に、該ダイ６１に設けられた凹部６２上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａがその短手方向における中心軸が略一致するようにして配置され、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２がダイ６１の上面６１ａに保持される。
【００９０】
板状ワークＷ１が、ダイ６１に保持されると、中子型６５が下方へ移動され、図１７（ｂ）に示すように、凸部Ｗ２ａが中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に下方に押圧され、これにより、左凸状頂面部Ｗ２ｃ及び凸状側面部Ｗ４は、凹部６２の右側壁部６２ｂと上面６１ａとの交点であるダイ６１の肩部６２ｅを支点として、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位し、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び凸状側面部Ｗ３は、凹部６２の左側壁部６２ｃと上面６１ａとの交点であるダイ６１の肩部６２ｆを支点として、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位する。
【００９１】
さらに、中子型６５が下方へ移動され、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５によりダイ６１の凹部６２内でプレス成形されると、図１７（ｃ）に示すように、凸部Ｗ２ａが圧潰されパンチ６５とダイ６１とによって板状ワークＷ１にプレス成形面Ｗ２ｄが成形されるとともに、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へさらに変位させられ、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突きあわせられ閉断面化される。
【００９２】
図１７では、第２のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するために、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）に示す断面に対応する断面などのその他の断面についても同時にプレス成形され閉断面化される。
【００９３】
図１９は、フロントサイドフレームの図３（ｂ）に示す断面に対応する断面について第２のプレス成形装置によるプレス成形工程を説明するための説明図であり、図１９の（ａ）は、凸部が中子型によりプレスされている状態を示し、図１９の（ｂ）は、凸部が中子型によりプレス成形され凸状側面部の端部どうしが突きあわせられ閉断面化された状態を示している。なお、図１９では、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｇ、Ｗ４ｇも示している。
【００９４】
フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）に示す断面に対応する断面についても、板状ワークＷ１が、ダイ６１に設けられた凹部６２上に凸部Ｗ２ａが配置されるようにダイ６１に保持された状態で、中子型６５が下方へ移動されると、図１９（ａ）に示すように、凸部Ｗ２ａが中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に下方に押圧され、これにより、左凸状頂面部Ｗ２ｃ及び凸状側面部Ｗ４は、ダイ６１の肩部６２ｅを支点として、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位し、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び凸状側面部Ｗ３は、ダイ６１の肩部６２ｆを支点として、凸状にプレス成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位する。
【００９５】
中子型６５がさらに下方へ移動され、凸部Ｗ２ａが中子型６５によりダイ６１の凹部６２内でプレス成形されると、図１９（ｂ）に示すように、凸部Ｗ２ａが圧潰されパンチ６５とダイ６１とによってプレス成形面Ｗ２ｄが成形されるとともに、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へさらに変位させられ、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突きあわせられ閉断面化される。
【００９６】
本実施形態では、凸部Ｗ２ａによって凸状頂面部Ｗ２の分割される部分Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂの断面長さＬ１２、Ｌ１３が長手方向において変化するように成形されているが、プレス成形型６０のダイ６１に設けられる凹部６２の側壁部６２ｂ、６２ｃの断面長さＬ２２、Ｌ２３がそれぞれ、凸状頂面部Ｗ２の分割される部分Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂの断面長さＬ１２、Ｌ１３の最も短い部分と略同一に設定されたダイ６１を用いてプレス成形されることにより、フロントサイドフレーム２０の第３の傾斜側面部２７及び第４の傾斜側面部２８に対応する凸状頂面部Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂを長手方向において略等しいタイミングでプレス成形して立ち起こすことができ、プレス成形を安定して行うことができる。
【００９７】
図１７（ｃ）及び図１９（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形することより、凸部Ｗ２ａを圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて突き合わせ閉断面化させた後には、突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てて決め押し成形される。
【００９８】
図２０は、決め押し成形工程を説明するための説明図であり、図２０の（ａ）は、決め押し成形前の状態を示し、図２０の（ｂ）は、決め押し成形後の状態を示している。なお、図２０では、板状ワークＷ１について、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示している。板状ワークＷ１の突きあわせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを中子型６５に押し当てて決め押し成形する際には、図２０（ａ）に示すように、中子型６５の上方に配置され、上下方向に移動可能に構成されるパンチ６７が用いられる。
【００９９】
プレス成形型６０のパンチ６７が、板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを押圧するように下方へ移動されると、図２０（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが、パンチ６７によりプレスされ、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てられ決め押し成形され、パンチ６７と中子型６５とにより、フロントサイドフレーム２０の上面部２１に対応する面部Ｗ６が成形される。図２０では、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）に示す断面に対応する断面などのその他の断面についても同時にプレスされ、決め押し成形される。なお、パンチ６７は、板状ワークＷ１の閉断面化された凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てて決め押し成形する決め押し成形手段を構成する。
【０１００】
このように、突き合わせられ閉断面化された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てて決め押し成形することにより、プレス成形面Ｗ２ｄと反対側の面についても、比較的簡単な方法によって高い成形精度を得ることが可能である。
【０１０１】
板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしがパンチ６７と中子型６５により決め押し成形された後には閉断面化された凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを溶接する溶接手段としてのレーザ溶接などの溶接装置によって、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが接合され、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく、他の部材と接合するために用いる折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０が製造される。
【０１０２】
前記第１のプレス成形装置、前記第２のプレス成形装置、前記折り曲げ成形装置及び前記溶接装置によって金属製の板状ワークＷ１から閉断面状に形成された閉断面部材２０を製造する金属製閉断面部材の製造装置が構成され、かかる金属製閉断面部材の製造装置によって、金属製の板状ワークＷ１から閉断面状に形成された閉断面部材２０を精度良く製造することができる。
【０１０３】
本実施形態では、第２のプレス成形装置によるプレス成形工程の前に、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇがそれぞれ板状ワークＷ１の長手方向に対して所定角度折り曲げ成形されているが、凸状側面部Ｗ４の端部Ｗ４ｅ及びフランジ部Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇの折り曲げ成形のみを行うようにしてもよく、あるいは凸状側面部Ｗ３の端部Ｗ３ｅ及びフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇの折り曲げ成形のみを行うようにしてもよい。また、凸状側面部Ｗ４の端部Ｗ４ｅが折り曲げ成形される場合にフランジ部Ｗ４ｆ又はＷ４ｇのみを折り曲げ成形するようにしてもよく、凸状側面部Ｗ３の端部Ｗ３ｅが折り曲げ成形される場合にフランジ部Ｗ３ｆ又はＷ３ｇのみを折り曲げ成形するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、前記折り曲げ成形装置において、折り曲げ成形型５０の上型５５と第１のダイ５１とにより板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇが板状ワークＷ１の長手方向に対して直角方向に折り曲げ成形されているが、閉断面部材が取り付けられる部材に応じて、フランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇは上型５５の第１のパンチ５６と第１のダイ５１の形状によって所定角度に設定することが可能である。
【０１０５】
さらにまた、プレス成形型６０において、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形することで、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを突き合わせて閉断面化しているが、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを重ね合わせて閉断面化するようにしてもよく、かかる場合には、前記溶接装置により、好ましくは、重ね合わせられて閉断面化された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが重ね溶接や隅肉溶接によって溶接される。
【０１０６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、板状ワークＷ１を閉断面状に形成して金属製閉断面部材２０を製造する上で、板状ワークＷ１を凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部Ｗ２に逆方向に突出する凸部Ｗ２ａを成形する第１のプレス成形工程と、凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより凸部Ｗ２ａを圧潰してプレス成形面Ｗ２ｄを成形するとともに凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、第２のプレス成形工程の前に、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形するとともに、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４において板状ワークＷ１の長手方向の端部に一体的に設けられるフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを板状ワークＷ１の長手方向に対して折り曲げ成形する折り曲げ成形工程をさらに備えている。これにより、成形工程や成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって、閉断面部材を製造するためにのみ用いるフランジ部を形成することなく長手方向の端部に折り曲げ成形されたフランジ部が一体的に設けられた金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。長手方向に断面形状が複雑に変化する金属製閉断面部材においても比較的簡単に製造することが可能である。
【０１０７】
また、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇがそれぞれ板状ワークＷ１の長手方向に対して折り曲げ成形されることにより、長手方向の端部において左右両側にフランジ部が設けられた金属製閉断面部材を製造することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【０１０８】
更に、板状ワークＷ１を第１のダイ５１に保持した状態で、上型５５と第１のダイ５１とにより板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４に設けられたフランジ部Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇを板状ワークＷ１の長手方向に対して折り曲げ成形し、板状ワークＷ１を上型５５と第１のダイ５１により挟持した状態で、上型５５と第１のダイ５１とをともに第２のダイ５２に対して相対的に移動させることにより凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを板状ワークＷ１の内方側へ折り曲げ成形する折り曲げ成形型５０を用いて板状ワークＷ１が折り曲げ成形されることにより、比較的簡単な方法によって、金属製閉断面部材の長手方向の端部に設けられたフランジ部の折り曲げ成形と凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部の折り曲げ成形とをともに行うことができる。
【０１０９】
また更に、プレス成形された板状ワークＷ１の閉断面化された凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを溶接することにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【０１１０】
本実施形態では、プレス成形型６０のダイ６１に凹部６２が設けられているが、ダイ６１に凹部を設けることなく、ダイ６１に設けられた平面部上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが配置されるように板状ワークＷ１をダイ６１に保持した状態で、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａをプレス成形型６０の中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形型６０のダイ６１に設けられた平面部でプレス成形することにより、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを圧潰してプレス成形面を成形するとともに、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化するようにすることも可能である。
【０１１１】
また、本実施形態では、プレス成形された板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａを断面円弧状に成形し、この凸部Ｗ２ａをプレス成形することにより、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ板状ワークＷ１の内方側へ変位させて閉断面化させているが、プレス成形された板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部を断面台形状に成形するようにしてもよい。
【０１１２】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、金属製の板状ワークから閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造に関し、例えばフロントサイドフレームやリアサイドフレーム、あるいはダッシュクロスメンバなどの閉断面状に形成され他の部材と接合される車体部材の製造において有効に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
２０  フロントサイドフレーム
４０  第１のプレス成形型
４１  第１のプレス成形型のブランクホルダ
４２  第１のプレス成形型のパンチ
４５  第１のプレス成形型のダイ
４５ｃ  第１のプレス成形型のダイの成形空間
５０  折り曲げ成形型
５１  折り曲げ成形型の第１のダイ
５２  折り曲げ成形型の第２のダイ
５５  折り曲げ成形型のパンチ
６０  第２のプレス成形型
６１  第２のプレス成形型のダイ
６５  第２のプレス成形型の中子型
６５ａ  第２のプレス成形型の中子型の上面部
６５ｂ  第２のプレス成形型の中子型の下面部
６７  第２のプレス成形型のパンチ
Ｗ１  板状ワーク
Ｗ２  凸状頂面部
Ｗ２ａ  凸状頂面部に成形される凸部
Ｗ２ｄ  プレス成形面
Ｗ３、Ｗ４  凸状側面部
Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅ  凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部
Ｗ３ｆ、Ｗ３ｇ、Ｗ４ｆ、Ｗ４ｇ  凸状側面部に設けられるフランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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